Elaboration et caractérisation de composés hydrurables types AB3 (A : terre rares, B : métal 3d) pour le stockage et la conversion d'hydrogène

Elaboration and characterization of AB3 type intermetallic compounds (A : Rare earth, B : transition metal) for hydrogen storage and conversion

• Auteur / Autrice : Safa Chebab
• Direction : Michel Latroche, Mohieddine Abdellaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 07/02/2017
• Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Université de Tunis. Faculté des sciences de Tunis
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (Thiais, Val-de-Marne) - Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est / ICMPE
• Jury : Président / Présidente : Mongia Said Zina
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Paul-Boncour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Louis Bobet, Rached Ben Hassen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanosynthèse

Composés intermétalliques

Hydrogène

Mots clés libres

Stockage d'hydrogène

Hydrures métalliques

Composés intermétalliques

Mécanosynthèse

Propriétés électrochimiques

Propriétés thermodynamiques

Hydrogen storage

Metallic hydride

Intermetallic compound

Mechanical alloying

Electrochemical properties

Thermodynamic properties

Résumé

La demande en énergie ne cesse d'augmenter et elle satisfaite essentiellement par les énergies fossiles qui présentent une contrainte environnementale vue ses émissions de gaz à effet de serre. Considéré comme vecteur énergétique, l'hydrogène possède l'immense avantage de ne pas émettre de gaz à effet de serre et notamment du CO2. Son stockage dans des intermétalliques permet d’obtenir des capacités massiques et volumiques supérieures à celles obtenues en voie liquide ou sous pression. Dans ce travail, nous avons élaboré le composé intermétallique quaternaire LaCaMgNi9 par mécanosynthèse et ce selon différents schémas réactionnels. Ce procédés de synthèse est employé pour la première fois, pour la synthèse de cet intermétallique, afin de s'affranchir des difficultés que présentent les autres techniques de synthèse (co-fusion, frittage). Les caractérisations structurales et morphologiques des alliages obtenus ont été réalisées afin de tester leurs performances en tant que matériaux pour électrode négative d’accumulateur Ni-MH par divers techniques de caractérisation électrochimiques et solide-gaz

The increasing energy demand is mainly supplied by fossil sources which had environmental drawback essentially greenhouse gas emission. Considered as an energy carrier, hydrogen has the huge advantage to be clean. Its storage in intermetallic compound leads too higher hydration capacities than liquid and compressed storage. In this work, LaCaMgNi9 quaternary type alloy has been synthesized, for the first time, by mechanical alloying in order to avoid the inherent difficulties of the fusion technique. The structural and morphological characterization of the obtained alloys were performed. Their hydrogen related properties were examined (solid-gas and electrochemical reactions) in order to study their performance as negative electrode material in Ni-MH batteries